Микрофизиометрия
Микрофизиометрия — это измерение in vitro функций и деятельности жизни или живой материи (органов, тканей или клеток), а также связанных с ней физических и химических явлений в очень маленьком (микрометровом) масштабе. [1] [2] Термин микрофизиометрия появился в научной литературе в конце 1980-х годов. [3] [4]
Основные параметры, оцениваемые с помощью микрофизиометрии, включают pH и концентрацию растворенного кислорода , глюкозы и молочной кислоты , с упором на первые два. Экспериментальное измерение этих параметров в сочетании с жидкостной системой для поддержания культуры клеток и определенным применением лекарств или токсинов позволяет получить количественные выходные параметры: скорость внеклеточного закисления (EAR), скорость потребления кислорода (OUR), а также скорость потребления глюкозы или высвобождения лактата для охарактеризовать метаболическую ситуацию.
Благодаря тому, что сенсорные измерения не требуют меток, возможен динамический мониторинг клеток или тканей в течение нескольких дней или даже дольше. [5] В расширенном временном масштабе динамический анализ метаболического ответа клетки на экспериментальное лечение позволяет различать острые эффекты (например, через час после лечения), ранние эффекты (например, через 24 часа) и отсроченные хронические реакции (например, через 24 часа). 96 часов). Как заявили Алайоки и др.: «Идея заключается в том, что можно обнаружить активацию рецепторов и другие физиологические изменения в живых клетках путем мониторинга активности энергетического метаболизма». [6]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ МакКоннел Х.М., Овики Дж.К., Парс Дж.В., Миллер Д.Л., Бакстер Г.Т., Вада Х.Г., Питчфорд С. (1992). «Цитосенсорный микрофизиометр: биологическое применение кремниевой технологии», Science , 257, 1906–1912 гг.
- ^ Бришвейн, М.; Уист, Дж. (2018). «Микрофизиометрия». Биоаналитические обзоры . 2 . Спрингер: 163–188. дои : 10.1007/11663_2018_2 . ISBN 978-3-030-32432-2 .
- ^ Хафеман Д.Г., Парс Дж.В., МакКоннелл Х. (1988). «Светоадресуемый потенциометрический датчик для биохимических систем», Science 240, 1182–1185.
- ^ Овицкий JC, Парсе JW (1990). «Биоанализы на микрофизиометре». Природа 344, 271–272
- ^ Уист, Дж. (2022). «Системная инженерия микрофизиометрии» . Органы на чипе . 4 . Elsevier BV doi : 10.1016/j.ooc.2022.100016 .
- ^ Алайоки М.Л., Байтер Г.Т., Бемис В.Р., Блау Д., Бусс Л.Дж., Чан С.Д.Х., Дауэс Т.Д., Ханенбергер К.М., Гамильтон Дж.М., Лам П., Макрейнольдс Р.Дж., Модлин Д.Н., Овики С., Парсе Дж.В., Редингтон Д., Стивенсон К., Вада Х.Г., Уильямс Дж. (1997). «Высокоэффективная микрофизиометрия в открытии лекарств», Девлин Дж. П. (редактор). Высокопроизводительный скрининг: открытие биологически активных веществ . Марсель Деккер, Нью-Йорк, 427–442.